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DlaSteer-100 电动转向执行器
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| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 副标题 | 齿轮齿条式线控转向执行器 · 产品规格书 |
| 品牌 | Daliang Auto |
| 产品型号 | DlaSteer-100 |
| 主控 | STM32G473RCT6（ARM Cortex-M4F @170 MHz，LQFP64） |
| 电机 | 100 W 无刷直流 + 行星减速（速比 10 / 15 / 20 三种，按订单） |
| 齿条行程 | ±50 mm（软限位）／±55 mm（机械止点，实测） |
| 指令接口 | CAN（经典帧 1 Mbps）／UART |
| 文档版本 | Rev. 1.0 |
| 适用 | 无人车、卡丁车、AGV、线控底盘转向 |
本规格书描述整机（机械、电气、接口、控制性能与安全功能）。部分电源／驱动／传感器件以功能描述给出，具体料号不公开。标注「实测」的项目为台架实测值并附测试条件，标注「计算」的为按额定参数推导，标注 TBD 的为尚未验证项，量产前以正式测试报告为准。
⚠⚠ Rev 1.0 更正了 Rev 0.9 的十二处（§14 有逐条清单），全部来自 2026-09-08 的台架实测与复核。最要紧的六处是： 极对数（4 → 2）、转轴到编码器的速比（2:1 → 24/14）、编码器可测范围 （±70.7 → ±60.6 mm）、机械止点（"约 ±60 mm，TBD" → 实测 ±55 mm）、 位置反馈（模拟电压 → 在用的 SPI 绝对编码器，不再是"预留可升级"）、 越程锁存余量（3 mm → 1.5 mm）。变更明细见 §14。
⚠ 同时作废了 Rev 0.9 里全部按电压推导的速度数字（"24 V 受限 124 mm/s" 等）：那些换算都经过极对数，而当时极对数取的是 4。 一个经由错误常数得到的测量，不会因为它被观察过就变成事实。
1. 产品概述
DlaSteer-100 是一款集成式电动转向执行器，把无刷电机、两级减速、齿轮齿条机构、绝对位置反馈与 FOC 驱动控制器整合为一个可直接安装于底盘的转向总成。上位机只需通过 CAN 或串口下发目标转向位置，执行器内部闭环完成定位，并自主承担全部限位与故障保护。
主要特性
- 闭环位置伺服：位置环（200 Hz）→ 速度环（1 kHz）→ 电流环（20 kHz FOC）三级级联，齿条位置直接寻址，无需上位机做位置闭环。
- 绝对位置反馈：单圈绝对式磁编码器经 24/14 同步带接转轴，测量范围严格大于机械行程，上电即知位置，无需回零。
- 纯软件限位：无机械限位开关，由软限位、减速带、越程锁存、回绕检测、传感器故障检测多层保护共同保证齿条不撞机械止点。
- 停止包络：接近限位与目标时按
v = √(2·a·d)限速，保证在剩余距离内一定停得住——不依赖摩擦。 - 越程可恢复：越程锁存后可经受限通道（限速、仅朝中位）自行退回，不需人工干预。
- 整车集成：CAN 支持独立转向指令帧与整车广播帧两种模式，失联自动保持位置。
- 自标定：电机换相参数（霍尔映射、相电阻／电感、电流环增益）一键自学习；位置标定单基准（齿条中位）一条命令完成。
2. 系统组成
┌──────────────────── DlaSteer-100 ────────────────────┐
│ │
CAN ────────┤ ┌────────────┐ 三相PWM ┌──────────┐ │
UART ───────┤ │ FOC 控制器 ├────────────►│ 100W BLDC│ │
│ │ STM32G473 │◄────霍尔────┤ 电机 │ │
DC 24~48V ──┤ │ + 三相桥 │ └────┬─────┘ │
│ └─────▲──────┘ │ 行星减速 20:1 │
│ │ 绝对角度 ▼ │
│ ┌─────┴──────┐ ┌──────────┐ │
│ │ 单圈绝对式 │◄─24/14皮带─┤ 伞齿轮 │ 1.5:1 │
│ │ 磁编码器 │ │ 转轴 │◄── 方向盘(选配)│
│ └────────────┘ └────┬─────┘ │
│ │ 1.5模15齿 │
│ ▼ │
│ ┌─────────────┐ │
│ │ 齿条 200mm │──► 转向拉杆 │
│ └─────────────┘ │
└───────────────────────────────────────────────────────┘3. 机械规格
3.1 传动链
| 环节 | 速比 | 说明 |
|---|---|---|
| 电机 → 减速机输出 | 行星减速 10 / 15 / 20 | ⭐ 按订单，整条链上唯一按批次不同的环节。同一台电机本体，输出额定 400／266／200 rpm |
| 减速机输出 → 转轴 | 伞齿轮 1.5:1 | 换向 90° |
| 转轴 → 齿条 | 齿轮齿条 模数 1.5 / 15 齿 | 分度圆 Ø22.5 mm，周长 70.686 mm/转 |
| 转轴 → 编码器 | 同步带 24/14 = 1.7143 | 皮带轮 24 齿 / 14 齿。⭐ 这一级是安全要求，不是分辨率选择，见 §3.2 |
| 电机 → 转轴 总减速比（速比 20 时） | 30:1 | 10 / 15 时分别是 15:1 / 22.5:1 |
⭐ 交叉校验：三种速比的「减速机输出额定转速 × 速比」都约等于 4000 rpm， 因为它们是同一台电机本体。
换算系数（与速比无关，只由齿轮齿条几何决定）
| 量 | 值 |
|---|---|
| 齿条位移／转轴转角 | 0.19635 mm/°（5.093 °/mm） |
| 齿条位移／转轴整转 | 70.686 mm |
| 齿条位移／电机整转（速比 20） | 2.356 mm |
| 软限位 ±50 mm 对应转轴转角 | ±254.6°（全程 509.3°） |
| 机械止点 ±55 mm 对应转轴转角 | ±280.1°（全程 560.2°） |
3.2 行程
| 项 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| 软限位（固件） | ±50.0 mm | 正常工作范围，可经指令配置 |
| 减速带起点 | ±42.0 mm | 进入后按停止包络限速 |
| 越程故障阈值 | ±51.5 mm | 软限位 + 1.5 mm 硬余量。锁存故障，需显式恢复 |
| 机械止点 | ±55 mm（实测） | 2026-09-08 台架，两端手推、读已标定的编码器：−54.95 / +54.50 mm，全程 109.45 mm。两侧统一取 55.0 |
| 编码器可测范围 | ±60.6 mm | 严格大于机械止点，全程位置唯一 |
✅ 关键安全设计：编码器可测范围（±60.6 mm）严格大于机械止点（±55 mm）。 这保证任何物理上到得了的位置都对应唯一读数，不存在断电被外力推到量程外、 上电后误判位置的可能。
⚠⚠ 这条设计防的是这套系统唯一一条三道检查都不响的失效。 编码器一旦回绕， 一个物理位置会读出另一个位置的合法数值：上电时没有前一个样本（跳变检测不响）、 数值在标定带内（开路检测不响）、也在软限位内（越程保护不响）—— 三道保护同时保持沉默，而执行器会朝着它已经顶住的止点继续推。 软件修不了它：信息在传感器那里就已经丢了。所以修法是机械的。
⚠ 历史上装过 20/15 皮带轮的一版（速比 1.3333），回绕点落在 ±47.1 mm —— 在机械行程以内。这是 24/14 这一级存在的全部理由。
余量预算（由几何决定，改不了）
| 项 | 值 |
|---|---|
| 编码器可测范围 − 机械止点，两侧合计 | 11.7 mm |
| 完美皮带相位时，每侧 | 5.9 mm |
| 皮带相位每偏 1 mm | 一侧的余量整个搬到另一侧 |
⚠ 所以出厂标定里有一道皮带相位门和一道回绕余量门， 也因此标定时齿条必须卡住：皮带一松齿条就是自由的，台架实测两次读数之间 它自己滑了 4.9 mm，而滑掉的每一毫米一比一地吃掉余量。
⛔ 出厂固件当前的回绕余量判据偏乐观：它按「软限位 50 + 硬余量 1.5 = 51.5 mm」 当止点算，而实测止点是 55 mm。⇒ 本版不把"回绕余量充足"作为结论对外声明。
3.3 转向力与速度
⭐ 下面这些数一律不经过极对数，只用减速电机铭牌和齿轮几何 —— Rev 0.9 里那几个"电压受限极速"经过极对数，而极对数当时取错了，所以全部作废。
按速比（额定工况，理想传动）
| 速比 | 齿条速度（额定） | 齿条速度（空载） | 齿条推力（理想） | 齿条推力 @85% 效率 |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 314 mm/s | 393 mm/s | 318 N | 271 N |
| 15 | 209 mm/s | 262 mm/s | 478 N | 406 N |
| 20（标准配置） | 157 mm/s | 196 mm/s | 637 N | 541 N（55 kgf） |
推力 = 额定功率 ÷ 齿条速度，与「电机额定扭矩 × 总减速比 ÷ 小齿轮分度圆半径」 两条路算出同一个数。速比 20 时：4.78 N·m（减速机输出）× 1.5 = 7.16 N·m（转轴） ÷ 11.25 mm = 637 N。
⚠ 推力仍是计算值，TBD 待实测。
固件的出厂限值
| 项 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| 推荐工作速度上限 | 90 mm/s | 出厂固件的默认速度上限 |
| 全行程（100 mm）耗时 @90 mm/s | 约 1.1 s | 计算 |
⚠⚠ 真正约束推力和速度的是控制器的电流上限，不是机械。 上表那几个机械数是这台机器能不能做到的上界；实际做得到多少，取决于出厂固件 的转矩电流上限、连续电流限和母线电流折返限三个值，它们按电机铭牌设定， 出厂验收里有一道门检查它们还是不是量产值。
⚠ 90 mm/s 不是"机械做不到 157"，是往那个方向走需要重做停止包络的验证 —— 软限位到机械止点之间只有 4.9 mm，速度直接从这个停车预算里花掉。 而 Rev 0.9 那次验证是在极对数取 4 的条件下做的，已经作废。
4. 电机与驱动
4.1 电机
| 参数 | 值 |
|---|---|
| 类型 | 三相无刷直流（BLDC），霍尔有感 |
| 额定功率 | 100 W |
| 极对数 | 2 |
| 本体额定转速 | 4000 rpm |
| 额定转速（减速机输出） | 400／266／200 rpm（对应速比 10／15／20） |
| 相电阻（典型，实测） | 约 313 ~ 365 mΩ |
| 相电感（典型，实测） | 约 485 ~ 493 µH |
| 位置传感 | 霍尔 ×3，实测扇区间隔 55~64°（理想 60°） |
| 额定母线电流 @24 V | 约 4.2 A |
| 额定母线电流 @32 V | 约 3.1 A |
⚠⚠ 极对数是 2，不是 4。 厂家规格书那一行写的是
Poles 4，而 4 极 = 2 对极。 Rev 0.9 把那一行直接抄了过来。台架三次双向实测反推 2.13 / 2.03 / 2.06。 ⇒ 这个数不只用于速度换算：标定工具经它从霍尔边沿推算转轴转数， 取 4 的时候工具会给出一句自信的、关于硬件的错话（"编码器在行程内会回绕"）， 而不回绕正是 §3.2 那套皮带轮存在的全部理由。⚠ 相电阻／电感是逐台学出来的，不是产品参数。 上表给的是量级； 每台执行器出厂时由自标定测得并存进控制器，控制器的电流环增益按它整定。
电压说明：减速电机铭牌上的额定转速本身就是 24 V 下的数 ⇒ 速比 20 的 157 mm/s 不需要任何电压降额。 ⛔ Rev 0.9 的"24 V 供电时最高约 3164 rpm（齿条 124 mm/s）"是经极对数换算得到的， 已作废。
4.2 驱动控制器
| 项 | 规格 |
|---|---|
| 主控 | STM32G473RCT6，Cortex-M4F @170 MHz，256 KB Flash／128 KB SRAM |
| 功率级 | 三相 MOSFET 半桥 ×3 + 专用三相栅极驱动器（含电荷泵、电流采样放大、VDS 过流保护） |
| 换相方式 | 磁场定向控制（FOC），霍尔角度观测器 |
| 电流环 | 20 kHz，Id／Iq PI（圆形限幅 + 抗饱和），SVPWM |
| 相电流采样 | 低边分流 + 放大，0.0403 A/count，量程 ±82.5 A |
| 母线电压采样 | 电阻分压比 21.0，满量程 69.3 V |
| 电流环增益 | 上电按实测 R／L 与母线电压自整定 |
5. 位置反馈
| 项 | 规格 |
|---|---|
| 类型 | 单圈绝对式磁编码器（非接触，无磨损） |
| 安装 | 经 24/14 同步带连接转轴 |
| 输出方式 | 数字 SPI，14 位绝对角度 |
| 满量程计数 | 16384 counts／360° |
| 齿条分辨率 | 约 0.0074 mm/count（135.2 counts/mm） |
| 可测范围 | ±60.6 mm（见 §3.2） |
| 位置噪声 | TBD 待实测 |
| 采样率 | 200 Hz |
| 帧校验 | 每帧带状态位与偶校验；连续坏帧计入出厂验收的编码器一项 |
⚠⚠ Rev 0.9 把这一节写成了"模拟电压输出 + SPI 硬件已预留、可升级"。那是上一代。 现在 SPI 绝对编码器就是在用的主传感器，不是选配、也不是待升级项： 位置读数、标定、限位、回绕判据全部走它。
⚠ 位置噪声一栏是 TBD，不是"和上一代一样"：Rev 0.9 那个 0.47 mm 是模拟通道 上量的，换成 14 位数字口之后没有在这台机器上重新量过。 一个换过传感器还留着旧噪声数的规格书，读起来和量过一样。
⚠ 到位死区出厂默认 0.5 mm。收紧它之前先量噪声。
6. 电源
| 参数 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 母线输入电压 | 18 | 24／32 | 48 | V | 直流；实测验证 24 V 与 32 V |
| 母线电流（额定负载） | — | 3.1~4.2 | — | A | 随母线电压 |
| 母线电流软折返阈值 | — | 可配 | — | A | 默认按台架电源能力设定 |
| 逻辑电源 | — | 板载 | — | — | 母线经降压 + 线性稳压 |
| 欠压／过压保护 | 自动 | — | 自动 | — | 上电自动识别电池节数并设定门限 |
保护门限随上电检测的平台自动缩放（例：24 V 识别为 6S，欠压 18.0 V／过压 26.1 V；32 V 识别为 9S，欠压 27.0 V／过压 39.2 V）。
7. 控制性能
测试条件：母线 32 V，齿条空载连接转向机构，vmax = 90 mm/s，位置容差 0.5 mm，测试日期 2026-07-26。
⛔⛔ 这一整张表待复测，两条独立的理由，任何一条都足以作废它：
- 它是在 ±40 mm 临时行程配置（编码器速比 1.3333、模拟输出）下取得的， 而量产配置是 ±50 mm、24/14、数字 SPI —— 传感器和传动都换过了。
- 当时极对数取的是 4，而正确值是 2 ⇒ 一切经速度换算的量（包括 "阶跃 @90 mm/s"里的那个 90）都不是它写的那个数。
⇒ 表中数据保留在这里，是为了说明测过什么、在什么条件下测的， 不作为本版的性能承诺。量产前重测并出正式报告。
| 项目 | 实测值 | 条件 |
|---|---|---|
| 定位精度 | −0.4 ~ +0.3 mm | 8 个目标位置（±35／25／15／5 mm），每点从中位出发 |
| 重复定位精度 | −0.6 ~ +0.2 mm | 0→+30→−30 mm 往返 5 次 |
| 小步进精度 | −0.2 ~ +0.3 mm | 2／4／6／8／10 mm 台阶 |
| 限位超调 | ≤0.9 mm | 指令超出软限位，速度 30／60／90 mm/s |
| 稳定时间 | 558 ms | 25 mm 阶跃 @90 mm/s，落定后完全静止 |
| 阶跃超调 | 0.9 mm | 同上 |
| 制动减速度 | ⛔ 见下 | Rev 0.9 写的是「实测约 94 mm/s²，停止包络按 70 mm/s² 设定」 |
⚠ 减速度这一行已经不成立。 出厂固件现在的停止包络按 250 mm/s² 设定， 依据是台架上量到的纯滑行（不加制动力矩）约 260 mm/s² —— 转向模式下会开 主动制动，所以实际能力高于滑行值。 ⚠ 开主动制动之后到底能到多少，没有量过，而停止包络用的正是这个数。 ⇒ 它必须实测，而且要填得比实测能力低：填高了算出来的允许速度停不住， 而这件事只在真正冲到限位那一次才表现出来。
控制结构
| 环路 | 频率 | 说明 |
|---|---|---|
| 位置环 | 200 Hz | PD，输出齿条速度指令 |
| 停止包络 | 200 Hz | v ≤ √(2·a·d)，同时作用于目标距离与限位距离 |
| 速度环 | 1 kHz | PI，输出 Iq 参考 |
| 电流环 | 20 kHz | Id／Iq PI + SVPWM |
8. 通信接口
8.1 CAN（经典帧，1 Mbps）
转向指令帧 0x230（上位／控制板 → 执行器）
| 字节 | 内容 |
|---|---|
| 0:1 | 目标位置 int16 LE：‰（−1000~+1000），或 mm×10（当 bit1 置位） |
| 2 | 标志：bit0 使能／bit1 单位=mm／bit2 回中／bit3 清故障 |
| 3 | 速度限制：0..255 映射为已配置上限的 0..100%（0 = 用默认） |
| 4 | 序号（在状态帧里回显） |
| 5 | 指令超时 ×10 ms（0 = 用默认） |
⚠ 第 3、5 字节的覆盖值只作用于本帧，不写入持久化配置 —— 否则一帧走偏的报文能把齿条速度永久压低，而随后一次存盘会把它固化。
⚠⚠ 清故障按 bit3 自身的上升沿触发，而且带清故障位的那一帧不会使能。 控制器要恢复必须先放掉 bit3、再发使能，两帧。 一直举着 bit3 的控制器，轴就是不上电 —— 做错了它自己会说话。
状态帧 0x231（执行器 → 上位，周期 20 ms）
| 字节 | 内容 |
|---|---|
| 0:1 | 当前位置 ‰ int16 LE |
| 2:3 | 当前位置 mm×10 int16 LE |
| 4 | 状态位，见下表 |
| 5 | 转向故障码 |
| 6 | 电机电流 Iq（A×10，有符号），供上位机估算路面负载 |
| 7 | 序号回显 |
状态位（字节 4）
| 位 | 含义 |
|---|---|
| 0 | 已标定 |
| 1 | 已使能 |
| 2 | 到位 |
| 3 | 在负向（左）软限位 |
| 4 | 在正向（右）软限位 |
| 5 | 转向故障（详见字节 5） |
| 6 | 助力模式（当前固件未启用） |
| 7 | 驱动侧已锁存故障：过流／栅极驱动器故障／欠压过压／电流采样不可信 |
⚠⚠ 位 5 和位 7 是两种不同的失效，处置也不同：位 5 = 轴不相信自己的位置； 位 7 = 桥关了，齿条根本不会动。 没有位 7 的话，一次锁存的过流会让整帧看起来完全健康 —— 故障位 0、故障码 0、 位置照报（传感器是好的，关掉的是电机）。
⛔ 本执行器不接收整车行驶广播帧，也不发送牵引状态帧。 Rev 0.9 的「亦可从整车驱动广播帧中提取转向字段」是错的： 那些 ID 属于牵引驱动板，本节点发它们会在整车总线上和左牵引板撞车。 ⇒ 它只认一条指令帧：
0x230。⚠ 这条设计有代价：执行器拿不到任何整车层面的信息， 「整车已经撤防」只能通过
0x230字节 2 的 bit0 传进来。 ⇒ 整车撤防时，控制板必须把那一位放掉。
8.2 UART
| 项 | 规格 |
|---|---|
| 速率 | 115200 8N1 |
| 用途 | 标定、整定、诊断、状态监视 |
| 功能 | 位置指令、三点／单基准标定、限位与增益配置、几何参数配置、原始读数诊断、故障查询与清除 |
9. 保护与安全功能
本执行器无机械限位开关，全部限位保证由以下多层机制共同承担：
| 层级 | 机制 | 动作 |
|---|---|---|
| 1 | 停止包络 | 接近限位／目标时按可停距离限速，保证停得住 |
| 2 | 减速带 | 距软限位 8 mm 内按距离限速 |
| 3 | 软限位 | 到限位仅允许朝中位运动，禁止继续外冲 |
| 4 | 越程锁存 | 超出软限位 1.5 mm 锁存故障并停机；可经受限恢复通道（限速 10 mm/s、仅朝中位、有时限）退回 |
| 5 | 回绕／跳变检测 | 单周期位移超出物理可能值即判故障（用未滤波原始值，另设绝对上限）。⚠ 见 §3.2：上电那一刻它拦不住回绕，那一条靠机械余量 |
| 6 | 传感器故障检测 | 读数超出标定跨度带（去抖 3 次）判开路／短路 |
| 7 | 方向自检 | 指令下误差持续发散判为反馈或电机极性反接 |
| 8 | 标定几何校验 | 标定跨度与机械几何不符（>±35%）即判无效，可检出皮带打滑或标定不全 |
电机侧保护
| 保护 | 说明 |
|---|---|
| 快速过流 | 电流环内检测，消隐 + 去抖，即时封锁栅极 |
| 欠压／过压 | 去抖判定，门限随平台自动缩放 |
| I²t 热折返 | 连续电流积分模型 |
| 母线电流软折返 | 超限时按比例压缩转矩而非跳闸 |
| 栅极驱动器故障 | 硬件故障信号即时封锁 |
| 转动看门狗 | 指令超时未刷新自动停机 |
| 失联保护 | 指令超时保持当前位置（不自动回中） |
| 上电保护 | 上电不自动运动；未标定拒绝驱动；故障清除不等于重新使能 |
| 独立看门狗 | MCU 挂死时由片内 IWDG 复位，复位原因可查询 |
| 最后一道关栅极 | 不经过应用层：直接写定时器的总使能位并把栅极驱动器的 ENABLE 拉低，两条互相独立的通路 |
⚠⚠ 这台执行器没有抱闸，也没有自锁机构。 停机和断电之后齿条是自由的， 拉杆上有力它会被推着走。整车若需要"断电保持转向角"，那是机械件的事。
10. 电气特性（典型，Ta = 25 ℃）
| 参数 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 母线输入电压 | 18 | 24／32 | 48 | V | — |
| 待机电流 | — | TBD | — | mA | 待测 |
| 额定负载母线电流 | — | 3.1~4.2 | — | A | 随母线电压 |
| 相电流采样量程 | — | — | ±82.5 | A | 0.0403 A/count |
| 母线电压采样量程 | — | — | 69.3 | V | 分压比 21.0 |
| PWM 载波频率 | — | 20 | — | kHz | — |
| 位置采样率 | — | 200 | — | Hz | — |
| CAN 速率 | — | 1 | 1 | Mbps | 经典帧 |
| 工作温度 | −20 | — | +85 | ℃ | 受 MCU 限制，整机以实测为准 |
| 防护等级 | — | TBD | — | — | 取决于最终外壳方案 |
⚠ 注意事项
- 控制器数字 I/O 为 3.3 V，非 5 V 容忍；对外 5 V 信号须经分压或电平转换。
- 母线无防反接保护，接线务必确认极性。
- 首次装配或更换传动件后必须重新标定位置，并复核软限位实际物理位置。
- 更换母线电压后必须重跑电机自标定——电流环增益随母线电压整定。
11. 机械尺寸与安装
11.1 壳体
壳体为铝合金 6061 加工件，表面阳极氧化，由本体、顶盖、底板、电机法兰板、封板组成。
壳体本体（FXJ-HOUSING-BODY-001）
| 项 | 尺寸 |
|---|---|
| 型材 | 80 × 80 × 6 mm 铝方管 |
| 外形 | 80 × 80 × 72 mm（宽 × 深 × 高） |
| 上下端面安装螺纹 | 4 × M3 深 10，孔距 72 × 72 mm（上下对称） |
| 齿条通孔 | Ø20.5 贯穿 |
| 转轴／轴承孔 | Ø28 |
| 侧面固定螺纹 | 2 × M6（孔距 20 mm）、2 × M4 贯穿 |
| 单件重量 | 约 94 g |
底板（FXJ-HOUSING-BASE-001）
| 项 | 尺寸 |
|---|---|
| 外形 | 80 × 80 × 4 mm |
| 固定孔 | 4 × Ø3.4 贯穿（Ø6.6 × 90° 沉头），孔距 76 × 76 mm |
| 中间螺纹 | 2 × M4 贯穿，孔距 35 mm |
| 单件重量 | 约 25 g |
其它壳体件：顶盖（含 M 版，区别为是否带 Ø10 通孔）、电机法兰板、封板，材料与表面处理同上。
| 项 | 值 |
|---|---|
| 齿条长度 | 200 mm |
| 整机外形尺寸（含电机与减速机） | TBD |
| 整机重量 | TBD |
11.2 安装要点
- 壳体上下端面各有 4×M3（孔距 72×72），可按安装朝向选择固定面；侧面 M6 供整机与底盘框架固定。
- 齿条两端经球头拉杆（杆端关节轴承）连接转向节；装配后齿条中位应对应车轮回正位。
- 若装车后方向盘或车轮不正，应调整拉杆长度，不得修改位置标定——改标定会使两侧行程不对称。
- 转轴顶端可选配方向盘（人工接管用途，见 §12）。
12. 预留与可选项
| 项 | 状态 | 说明 |
|---|---|---|
| SPI 绝对角度接口 | ✅ 已启用，是在用的主传感器 | ⚠ Rev 0.9 把它写成"硬件已预留、可升级"，那是上一代的状态。见 §5 |
| ABZ 增量接口 | 硬件已预留 | 可与 SPI 绝对角度融合，做高带宽角度 + 周期真值校验 |
| 温度检测 | 硬件已预留 | 控制器带 NTC 采样通道；当前固件未启用，过温依赖 I²t 模型 |
| 方向盘接管 | 机械已预留 | 转轴可接方向盘。如需助力功能建议加装扭矩传感器——无扭矩传感器时只能由位置偏差反推驾驶员意图，无法与路面负载区分，故当前固件未启用助力 |
| 外壳与防护 | TBD | 当前为开放式框架 |
13. 标定与调试流程
出厂标定与验收由控制器内的一条命令完成：它跑十道门，每一道不合格的都会 输出下一步该做什么。上位机（DlaAiStudio）把这些原样显示出来。
| 步骤 | 内容 | 谁做 |
|---|---|---|
| 1 | 烧录固件 | 产线 |
| 2 | ⚠ 完整断电重启（断开电源，确认掉电后再上电） | 产线 |
| 3 | 填减速比（10 / 15 / 20，从减速箱铭牌读）；确认极对数为 2 | ⭐ 只能人填 |
| 4 | 齿条摆到机械中位并卡住 → 转编码器皮带轮到量程中点 → 张紧同步带 → 跑位置标定 | 产线 + 控制器 |
| 5 | 此时转向机可完整装配（装电机） | 产线 |
| 6 | 电机自标定（轴自由）：电流零点、霍尔映射、R／L、电流环增益 | 控制器 |
| 7 | 存盘 | 控制器 |
| 8 | 复核十道门 | 控制器 |
| 9 | 全部通过即放行 | 产线 |
十道门：固件与限值、母线电压、栅极驱动器配置、编码器帧质量、霍尔、电机自标定、 皮带相位、齿条标定、回绕余量、方向自检。
⚠ 第 4 步先记中位、第 6 步再做电机自标定，顺序不能反。 位置标定存的是 「编码器计数 ↔ 毫米」这个映射，电机自标定之后齿条被挪到哪里都不改变这个映射； 反过来做的话，电机会把齿条从机械中位挪走，而标定记下的是当时的位置 —— 标出来的中位不是机械中位，而它看起来完全正常。
⚠ 第 4 步电机还没装、霍尔线没接，所以那一轮的总判定一定不是通过，这是正常的： 那一步只看齿条标定和回绕余量两项。
⚠ 第 3 步的减速比只能靠人填：三种速比用的是完全相同的电机本体， 控制器没有任何办法测出来。填错了不影响定位，影响的是速度。
⚠ 第 2 步不是客套：烧完固件不完整断电，编码器那一道门不作数。
⚠ 更换传动件、更换母线电压、或升级固件之后，重跑一遍本流程。
全部标定参数（位置标定、机械几何、控制增益、限位配置）存于控制器 Flash，带 CRC 校验与版本管理，掉电保持。
14. 版本信息
| 版本 | 日期 | 说明 |
|---|---|---|
| Rev. 1.0 | 2026-09-08 | 按 2026-09-08 的台架实测与复核订正，见下表。本版新增文档版本号：Rev 0.9 之前正文里没有版本号，说不清"客户手上那份是哪一版"。 |
| Rev. 0.9 | 2026-07-26 | 工程样机首版。机械传动链、位置反馈、控制性能、保护功能与接口定义完成；控制性能经台架实测（条件见 §7）。齿条推力、整机尺寸重量、防护等级、待机电流待实测。 |
Rev 1.0 改了什么
| # | 章节 | Rev 0.9 写的 | 现在 | 出处 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | §4.1 | 极对数 4 | 2 | 厂家规格书那行是 Poles 4，4 极 = 2 对极；台架三次双向实测反推 2.13／2.03／2.06 |
| 2 | §3.1 | 转轴 → 编码器 同步带 2:1 | 24/14 = 1.7143 | 皮带轮换过（24 齿 / 14 齿） |
| 3 | §3.2 | 编码器可测范围 ±70.7 mm | ±60.6 mm | 跟着第 2 条变 |
| 4 | §3.2、封面 | 机械行程 约 ±60 mm（TBD） | ±55 mm（实测） | 2026-09-08 台架，两端手推读已标定的编码器：−54.95／+54.50 mm |
| 5 | §5、§12 | SPI 接口"硬件已预留…可升级" | 已启用，是在用的主传感器 | 2026-08 的传感器改版 |
| 6 | §9 | 越程锁存 = 软限位 + 3 mm | +1.5 mm | 固件常量 |
| 7 | §3.3、§4.1 | 按电压推导的速度（124／166 mm/s） | 全部作废 | 那些换算都经过极对数，而极对数当时取的是 4 |
| 8 | §3.3 | 单一速比 20 | 10／15／20 三种，按订单 | 同一台电机本体配三种减速箱 |
| 9 | §7 | 制动减速度 94 mm/s²，包络 70 mm/s² | 包络 250 mm/s²，滑行实测约 260 | 固件默认值 + 台架实测 |
| 10 | §8.1 | "亦可从整车驱动广播帧提取转向字段" | 删除：本执行器不收整车广播帧 | 那些 ID 属于牵引板，本节点发它们会撞车 |
| 11 | §8.1 | 状态位 6 项 | 补齐 8 位，含驱动侧故障位 | 没有它，一次锁存的过流会让整帧看起来完全健康 |
| 12 | §13 | 8 步人工流程 | 9 步，围绕控制器内的十道出厂门组织 | 出厂固件 0.1.0 |
⚠ 仍然 TBD 的：齿条推力（实测）、位置噪声（换成数字口之后没重新量）、 主动制动下的减速度、整机尺寸与重量、防护等级、待机电流、§7 整张控制性能表。
Daliang Auto · DlaSteer-100 · Rev. 1.0